Полоса пропускания

Телефонные сети проектируются с учетом передачи сигналов в пределах указанного диапазона, поэтому говорят, что они имеют номинальную полосу пропускания 3000 Гц. Полоса пропускания есть разность между верхним и нижним значениями частот, которые могут быть переданы по линии связи. Хотя в нашем случае она равняется 3100 Гц, обычно говорят, что номинальная полоса пропускания составляет 3000 Гц.

Полоса пропускания 3000 Гц обеспечивает приемлемую достоверность передачи для распознавания сигнала на другом конце линии. (Большая полоса пропускания обеспечит более высокую достоверность или лучшее качество воспроизведения.) Сравните радиовещание, где полоса пропускания составляет около 10 000 Гц, с телефонным разговором, где полоса пропускания составляет 3000 Гц.

МЕТОДЫ МОДУЛЯЦИИ

Если один бит информации модулировать одним периодом несущей, то получим максимальную скорость передачи по телефонному каналу около 3000 бит/с. Реально достигается большая скорость передачи, так как модемы могут модулировать больше одного бита за период несущей, например:

Как было показано раньше, модем генерирует несущую, которую можно рассматривать как синусоидальный сигнал. Цифровые данные модулируют этот сигнал для передачи информации по телефонному каналу. Рассмотрим теперь, каким образом выполняется модуляция.

Синусоида имеет три основные характеристики: амплитуду, частоту и фазу. Амплитуда измеряется расстоянием от положительного до отрицательного пика синусоиды. Один сигнал имеет большую амплитуду, а другой — меньшую. Частота определяется скоростью повторения периодов несущей. Один сигнал имеет высокую частоту, а другой — низкую.

Фаза измеряется относительным временем прохождения синусоидальной волны. Синусоидальная волна, изображенная сплошной линией, имеет конкретную амплитуду и конкретную частоту. Синусоидальная волна, изображенная штриховой линией, имеет те же самые амплитуду и частоту, что и первая синусоидальная волна, но отличается от нее фазой. Она проходит через свой пик с временным опережением по отношению к первой синусоидальной волне. Временное различие в прохождении двух синусоидальных волн через пик определяется фазовым различием между ними, которое может быть выражено в градусах. Так как один период синусоидальной волны составляет 360°, фазовый сдвиг между синусоидальными волнами составляет 90°.

Синусоидальная несущая в модеме модулируется путем изменения одной или нескольких из этих основных характеристик синусоиды в соответствии с поступившим потоком бит. Передающий модем (М) принимает поступающий цифровой сигнал в т. 1 и модулирует несущую в т. 2 в соответствии с поступившим цифровым сигналом. Приемный модем детектирует изменения характеристик несущей в т. 3 и восстанавливает цифровой сигнал в т. 4. Некоторые методы модуляции синусоидальных несущих цифровыми сигналами описаны ниже.